踐行能源革命發(fā)展現(xiàn)代智慧型煤礦

文/孫喜民 時亞民

踐行能源革命發(fā)展現(xiàn)代智慧型煤礦

文/孫喜民 時亞民

當(dāng)前，我國正在把推動能源供給和消費革命作為確保國家能源安全、推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)、實現(xiàn)永續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。煤炭供給革命的重點應(yīng)是通過煤炭技術(shù)革命和煤炭體制革命，推動煤炭生產(chǎn)的安全高效、綠色和諧；煤炭技術(shù)革命的重點是通過技術(shù)、工藝和裝備提升，推動高新技術(shù)與采礦技術(shù)的整合；煤炭體制革命的重點是進(jìn)一步突出管理體制和市場機(jī)制的對接。本文在系統(tǒng)總結(jié)陜西煤業(yè)化工集團(tuán)過去幾年推進(jìn)彬長礦區(qū)瓦斯零排放的綠色開發(fā)模式、神南礦區(qū)生產(chǎn)和服務(wù)相分離的生產(chǎn)建設(shè)模式、黃陵礦區(qū)高效智能無人值守工作面和一體化循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，以及新老礦區(qū)協(xié)同發(fā)展機(jī)制等實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，提出了踐行能源革命，發(fā)展現(xiàn)代智慧型煤礦，促進(jìn)行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的發(fā)展思路，期望能成為未來煤炭發(fā)展的新模式，存量技改的新方向，行業(yè)要素資源合理流動的新機(jī)制。

一、發(fā)展現(xiàn)代智慧型煤礦的背景

1.我國煤礦發(fā)展歷程回顧及面臨的現(xiàn)實問題

從技術(shù)進(jìn)步看，新中國成立以來，煤炭工業(yè)通過引進(jìn)、消化、吸收和自主創(chuàng)新，相繼以機(jī)械化、自動化、信息化為主要手段，走過了普通機(jī)械化（1949～1972）、綜合機(jī)械化（1973～1991）、生產(chǎn)集約化（1992～2004）、安全高效化（2005～2014）四個階段，煤礦技術(shù)裝備水平實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，完成了從工業(yè)化初期向工業(yè)化中后期的轉(zhuǎn)變，行業(yè)整體生產(chǎn)力水平不斷提高，部分領(lǐng)域已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

從存在問題看，由于歷史上大部分時期國內(nèi)煤炭供應(yīng)較為緊張，煤炭工業(yè)發(fā)展更多注重規(guī)模擴(kuò)張和安全保障，生態(tài)環(huán)境和資源保護(hù)、社會和諧等方面還存在著不協(xié)調(diào)、不平衡、不可持續(xù)的問題。“兩化”融合方面，生產(chǎn)系統(tǒng)與信息化結(jié)合得還不夠好，系統(tǒng)復(fù)雜、兼容性差、重硬輕軟，智能化水平不高；企業(yè)管理運營方面，更多關(guān)注內(nèi)部精細(xì)化，與外部大市場對接得不夠，系統(tǒng)性、開放性不強；環(huán)境保護(hù)方面，更側(cè)重于擾動后的治理，開發(fā)與保護(hù)的動態(tài)協(xié)同性不強；和諧礦區(qū)建設(shè)方面，過于注重內(nèi)部，忽視外部。

2.應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)推動傳統(tǒng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級成為趨勢

伴隨“兩化”融合，大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)的深度融合已成趨勢，正深刻地改變著世界工業(yè)技術(shù)面貌和企業(yè)組織管理模式。發(fā)達(dá)工業(yè)化國家利用信息技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，已經(jīng)加快向智能化社會邁進(jìn)。就世界采礦業(yè)而言，現(xiàn)代傳感技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)與采礦技術(shù)加速融合，正改變著傳統(tǒng)礦業(yè)的生產(chǎn)工藝和組織管理模式，實現(xiàn)智能決策和管控。

3.未來煤礦發(fā)展趨勢

當(dāng)前，中國經(jīng)濟(jì)步入新常態(tài)，煤炭工業(yè)持續(xù)低位運行，應(yīng)用信息化提升工藝技術(shù)裝備水平，減人提效，降低成本，提高安全水平，有效整合社會資源，加快落后產(chǎn)能退出，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，加快結(jié)構(gòu)調(diào)整，全面提升競爭力，成為煤炭行業(yè)走出困境的重要途徑。面對新形勢、新要求，順應(yīng)新趨勢，未來煤礦發(fā)展必將突出以下幾個特點：

一是更加注重信息化和工業(yè)化深度融合。采掘生產(chǎn)中，從人工近距離操作向無人遠(yuǎn)程遙控，再向系統(tǒng)自適應(yīng)調(diào)控延伸；從專業(yè)系統(tǒng)集成向局部部分業(yè)務(wù)集成應(yīng)用，再向關(guān)聯(lián)系統(tǒng)全面集成應(yīng)用拓展；從煤炭生產(chǎn)的信息化向煤礦生產(chǎn)經(jīng)營的信息化，再向整個產(chǎn)業(yè)鏈的信息化演變；從技術(shù)應(yīng)用向更高層次的商業(yè)模式創(chuàng)新提升，全面實現(xiàn)智能、高效、安全運營。

二是更加注重生態(tài)文明。煤礦生產(chǎn)中，更加注重綠色開發(fā)與節(jié)能減排相結(jié)合，以最小的生態(tài)擾動獲取最大的資源開發(fā)效益，提高資源綜合利用水平，減少廢棄物的排放，降低環(huán)境污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

三是更加注重管理創(chuàng)新。經(jīng)營管理中，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式作為企業(yè)改革發(fā)展的重要目標(biāo)和戰(zhàn)略舉措，全面與市場機(jī)制對接，推行精益化管理，切實化解管理運行中矛盾和問題，在提升競爭力中實現(xiàn)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

四是更加注重人文和諧。利益分配中，堅持以人為本，妥善處理安全和生產(chǎn)的關(guān)系、生產(chǎn)與環(huán)境的關(guān)系、社會各利益相關(guān)方之間的關(guān)系，同時還要妥善處理好改革與穩(wěn)定的關(guān)系，實現(xiàn)人與人、人與自然、人與社會、自然與社會的大和諧。

二、現(xiàn)代智慧型煤礦概念及內(nèi)涵特征

現(xiàn)代智慧型煤礦建立在數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術(shù)基礎(chǔ)上，將現(xiàn)代采礦技術(shù)與感知技術(shù)、控制技術(shù)、管理模式和可持續(xù)發(fā)展理念相融合，能夠?qū)⒚旱V工程地質(zhì)、煤炭開采、生產(chǎn)安全、生態(tài)環(huán)境等信息進(jìn)行整合分析并提供智能協(xié)同決策，是實現(xiàn)智能管控、本質(zhì)安全、高效運營、綠色環(huán)保、和諧共贏的新型煤礦發(fā)展模式，也是煤礦發(fā)展的高級階段。

現(xiàn)代智慧型煤礦的物理基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)，能有效地提高煤炭企業(yè)生產(chǎn)效率及經(jīng)營管理水平。智慧主要體現(xiàn)在智能感知和完全互聯(lián)互通，并以協(xié)同的方式相互促進(jìn)、相互保障，使煤炭企業(yè)的高效生產(chǎn)能力、協(xié)同運行能力、企業(yè)管控能力、變革創(chuàng)新能力、科學(xué)發(fā)展能力等各個方面都得到極大提高。

現(xiàn)代智慧型煤礦內(nèi)涵包括生產(chǎn)運行智能化、安全生產(chǎn)本質(zhì)化、運營模式科學(xué)化、生態(tài)環(huán)境友好化、社區(qū)關(guān)系和諧化五方面內(nèi)容。其中，前三者是現(xiàn)代智慧型煤礦的核心特征，后兩者是現(xiàn)代智慧型煤礦的基本要求和保障。

1.生產(chǎn)運行智能化

蘇母抱著一堆商品回到屋里，蘇穆武幸災(zāi)樂禍地：我說不用你操心，你偏不聽！丈母娘拍洋女婿馬屁，拍到洋馬蹄子上了吧？蘇母駁斥他：你少說風(fēng)涼話，他們不要，我自己用。蘇穆武說：行行，你自己用吧，老臉皮厚，該裝修裝修了。蘇母真的在臉上描畫起來，然后回過頭，朝蘇穆武做個媚眼：看我像不像回到了十八歲？蘇穆武幾乎要傾倒了：我看你回到了十八層地獄！

堅持技術(shù)先進(jìn)可靠的原則，通過應(yīng)用感知礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，形成智能生產(chǎn)運行系統(tǒng)，實現(xiàn)采掘機(jī)運通等生產(chǎn)環(huán)節(jié)監(jiān)測、管理、控制的智慧運行一體化，作業(yè)面實現(xiàn)少人或無人，主要崗位實現(xiàn)無人值守有人巡檢。通過物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算和現(xiàn)代采礦技術(shù)的真正融合，實現(xiàn)多業(yè)務(wù)統(tǒng)一接入、人員精確定位和實時聯(lián)機(jī)分析處理決策與調(diào)度指揮，最大限度提高效率、降低運行成本。

2.安全生產(chǎn)本質(zhì)化

堅持“守紅線，把底線”的原則，以“煤礦安全生產(chǎn)零傷亡”為安全目標(biāo)，建立完善的危險預(yù)控體系和本質(zhì)安全保障體系，通過風(fēng)險預(yù)判、隱患預(yù)治、安全預(yù)控三個步驟，確保人機(jī)環(huán)管四個方面的智能安全。建立安全生產(chǎn)決策中心，通過自身擁有的“區(qū)域環(huán)境作業(yè)評估、通風(fēng)仿真智能決策、火災(zāi)模擬分析、地質(zhì)分析、透水淹沒決策分析、應(yīng)急救災(zāi)輔助”六個系統(tǒng)把風(fēng)險預(yù)判系統(tǒng)、隱患預(yù)治系統(tǒng)、安全預(yù)控系統(tǒng)優(yōu)化整合為一個智能整體，實現(xiàn)對煤礦全方位、全天候、全過程的安全狀況進(jìn)行感知、調(diào)整、控制，達(dá)到煤炭生產(chǎn)絕對安全。

3.生態(tài)環(huán)境友好化

堅持開發(fā)建設(shè)和生態(tài)防治并重的原則，突出綠色開采和清潔生產(chǎn)，變“生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理”為“生態(tài)綜合環(huán)境防治”，通過科學(xué)、全面的監(jiān)測監(jiān)控體系和及時、高效的大數(shù)據(jù)分析，將源頭控制、終端治理、節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)有機(jī)結(jié)合，做到環(huán)境保護(hù)最優(yōu)化、資源效能最佳化、經(jīng)濟(jì)效益最大化，實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，建設(shè)生態(tài)環(huán)境友好的美麗礦山。

4.運營模式科學(xué)化

堅持把科學(xué)高效作為企業(yè)運營的原則，以專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化作為運營體系的“三項基礎(chǔ)”，以兩權(quán)分離的治理體系、精干高效的組織體系、科學(xué)協(xié)同的流程體系作為系統(tǒng)運營的“三個保障”，通過礦井管理模塊化、模塊關(guān)系契約化、模塊運行標(biāo)準(zhǔn)化、運作方式專業(yè)化、經(jīng)濟(jì)核算市場化的“五化”管理模式，對生產(chǎn)主體、生產(chǎn)輔助、生產(chǎn)服務(wù)、安全保障、生活服務(wù)、物資供應(yīng)、洗選加工、產(chǎn)品銷售八大專業(yè)模塊進(jìn)行協(xié)同管理，在實現(xiàn)組織高效運營的同時，使組織體系完全向社會和市場開放，為企業(yè)經(jīng)營和要素資源流動整合創(chuàng)造通道。

堅持以人為本的和諧共贏原則，遵循產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律和主體間內(nèi)在關(guān)系，探索有礦山特色的發(fā)展模式，以法治為基礎(chǔ)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各方訴求，兼顧各方利益，在礦區(qū)范圍內(nèi)實現(xiàn)人與人、人與企業(yè)、人與社區(qū)和人與環(huán)境的和諧共贏，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會綜合效益最大化。

三、發(fā)展現(xiàn)代智慧型煤礦的意義

1.推動煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型升級

以現(xiàn)代信息技術(shù)與采礦技術(shù)融合為特色的智能生產(chǎn)運行系統(tǒng)的應(yīng)用，為推進(jìn)無人或少人工作面的建設(shè)推廣提供了保障，將促進(jìn)煤炭生產(chǎn)由勞動密集型向技術(shù)密集型加速轉(zhuǎn)變，提高安全水平，提高生產(chǎn)效率。

以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐的智能安全預(yù)控系統(tǒng)的應(yīng)用，實現(xiàn)了安全數(shù)據(jù)自動采集、統(tǒng)一處理、定向發(fā)布、集中反饋的智能閉環(huán)安全管理，使“預(yù)判、預(yù)治、預(yù)控”的安全理念得以落實，通過全方位、全天候、全過程的安全狀況感知、調(diào)整、控制，支撐煤炭生產(chǎn)絕對安全。

以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐的智能生態(tài)環(huán)境防治體系的應(yīng)用，促進(jìn)“生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理”向“生態(tài)環(huán)境綜合防治”的理念轉(zhuǎn)變；依托大數(shù)據(jù)監(jiān)控，實時掌握生態(tài)環(huán)境信息，實現(xiàn)全局、全過程統(tǒng)籌開發(fā)生產(chǎn)與生態(tài)保護(hù)；通過領(lǐng)先的技術(shù)和設(shè)備設(shè)施，將源頭控制、終端治理、節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)生產(chǎn)與環(huán)境的協(xié)調(diào)。

2.促進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整

按照煤礦內(nèi)部各業(yè)務(wù)單元內(nèi)在關(guān)聯(lián)，把生產(chǎn)運行系統(tǒng)分為“八大模塊”；引入市場化理念，依托“專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化”的基礎(chǔ)，“八大模塊”之間按照“五化”運行，落實責(zé)任，促進(jìn)內(nèi)部精益管理，實現(xiàn)高效運行。通過“模塊化”組織形式和“五化”運行機(jī)制，使煤炭生產(chǎn)運行系統(tǒng)全面對社會和市場開放，促進(jìn)煤炭行業(yè)發(fā)展生產(chǎn)服務(wù)業(yè)，形成行業(yè)要素資源優(yōu)化配置新機(jī)制，有效整合行業(yè)落后產(chǎn)能退出中的人力資源和相關(guān)要素資源，并與科學(xué)產(chǎn)能有機(jī)對接，使優(yōu)化布局和結(jié)構(gòu)調(diào)整按照市場機(jī)制在平穩(wěn)中實施。

3.構(gòu)建大和諧體系

把“專業(yè)化”和“市場化”理念與“信息化”手段相結(jié)合，構(gòu)建煤炭開發(fā)運行自組織的內(nèi)部和諧、與自然生態(tài)的和諧、與利益相關(guān)方的社會和諧的大和諧體系。在煤礦自組織內(nèi)部，實施人本管理，在安全生產(chǎn)中做到與員工和諧；實施開發(fā)中保護(hù)，保護(hù)中開發(fā)，在綠色開發(fā)中做到與自然生態(tài)的和諧；煤炭開發(fā)運行自組織對市場開放，融入地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中，在發(fā)展中做到與利益相關(guān)方的社會和諧。

四、結(jié)論

發(fā)展現(xiàn)代智慧型煤礦，是立足中國煤炭行業(yè)發(fā)展現(xiàn)實，順應(yīng)信息技術(shù)和采礦技術(shù)融合發(fā)展的趨勢，適應(yīng)行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求，整合集成研究的新思路，有望成為煤炭發(fā)展的新模式，存量技改的新方向，并構(gòu)架起行業(yè)要素資源合理流動的新機(jī)制，為行業(yè)發(fā)展生產(chǎn)服務(wù)業(yè)，促進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整貢獻(xiàn)新力量。

（作者單位：陜西煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司）

（責(zé)任編輯：劉宏偉）